一種緊固件及製造方法以及緊固件的鎖定和解鎖方法與流程

2023-05-30 01:27:56

本發明涉及一種緊固件，尤其涉及一種用於各類機械、工程、鐵路的防鬆緊固件，本發明還涉及緊固件的鎖定和解鎖方法以及製造方法。

背景技術：

現有變形防松螺母，主要以壓扁螺紋或者把孔壓成橢圓圓來實現防松功能。這樣會擰入阻力很大，會導致螺杆擰斷或者擰裂，並且螺紋損壞後不能二次再用，在長期振動和風動等使用時不能長時間使用需定期更換。

現有塑料阻尼防松螺母，主要以塑料件阻尼來達到防松，這樣會擰入阻力很大，對混凝土脹栓或石材背栓來講會導致扭力大於孔壁磨擦力而不能擰緊，並且塑料阻尼件會老化，如曝曬在陽光下其塑料阻尼件壽命更短。

現有鋼片防松螺母，在螺母上部設有2片平面彈簧片，通過螺紋的強行擰入來達到防松，這樣會擰入阻力很大(含鉋削螺紋的阻力)，會導致螺杆擰斷或者擰裂，並且螺紋損壞後不能二次再用，並且防松效果也不好，在長時間使用下會松馳。

現有偏心防松雙螺母和壓縮防松雙螺母，用於電氣化鐵路電力支吊架緊固，該類栓造價高，不能長時間使用需定期更換，一但鬆弛就會導致鬆動掉下。

上述技術在用於混凝土用錨栓和石材、瓷板等背栓時，因扭力過大，從而導致轉動使孔壁破壞，因此在建築幕牆行業則採用電焊焊死而不被使用上述防松技術。

技術實現要素：

本發明首先所要解決的技術問題提供一種能長期防止鬆動的一種緊固件，適於自動化安裝，易拆卸，安裝扭力小，可重複使用，並且結構簡單低成本。

一種緊固件，包括螺母，可鎖住螺杆的簧圈，其特徵在於：所述簧圈被固定在螺母上的靠近頂部處並環繞螺母孔，所述簧圈設置有彈性的鎖部，並利用所述彈性的鎖部和螺杆上的與所述鎖部配合的部位配合將螺母和螺杆鎖住。

在採用上述技術方案的基礎上，本發明還可採用以下進一步的技術方案或對這些進一步的技術方案組合使用：

所述簧圈包括安裝環片以及處在安裝環片內側的多個翻起的彈性片，所述彈性片形成所述鎖部，彈性片的自由端端部為向螺母孔內翹的鎖端而與螺杆上的與鎖部配合的槽配合。

所述簧圈包括安裝環片以及處在安裝環片內側可減少旋入阻力的與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片，所述彈性片的傾斜角度和螺紋升角不同，所述彈性片能卡入螺杆的螺紋槽中並順螺紋旋入，所述彈性片形成所述鎖部，所述彈性片的內側邊具有鎖齒，所述鎖齒與螺杆螺紋槽底部或螺杆螺紋頂部的齒槽嚙合。所述螺母孔上端處承載簧圈安裝環片的臺階處設有供彈性片下傾的下沉圈，確保彈性片滿足與螺杆螺紋同向傾斜的角度。

所述簧圈設置彈性片的部位的寬度窄，形成可形變的彈性橫梁。

所述簧圈包括安裝環片以及處在安裝環片內側可減少旋入阻力的與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片，所述彈性片的傾斜角度和螺紋升角不同，所述彈性片能卡入螺杆的螺紋槽中並順螺紋旋入，所述彈性片形成所述鎖部，所述彈性片的上端成鎖端而與螺杆上的與鎖部配合的槽配合。所述螺母孔上端處承載簧圈安裝環片的臺階處設有供彈性片下傾的下沉圈，確保彈性片滿足與螺杆螺紋同向傾斜的角度。

所述螺杆上的槽為上端具有口部的槽，使得工具能夠從所述口部通入而作用於所述鎖端，進行解鎖。

所述彈性片的傾斜角度大於螺紋的升角。

所述簧圈進入螺紋槽的部位的端部設有導入螺紋槽的圓角。

所述螺母在靠近所述螺母孔上端處具有臺階，所述簧圈包括安裝環片，所述安裝環片放置在所述臺階上，並通過擠壓金屬材料使其轉移，而使得在安裝環片之上形成槽壁，所述槽壁和臺階壓緊安裝環片固定簧圈。螺母孔上端處承載簧圈安裝環片的臺階處設有供彈性片下傾的下沉圈。

所述簧圈的安裝環片外側具有缺口，通過擠壓金屬材料使其轉移而形成槽壁時，也使得臺階側壁處的金屬材料轉移進入到缺口處形成周向的定位結構。

本發明另一個所要解決的技術問題是提供上述緊固件的製造方法，為此，本發明採用以下技術方案：

緊固件的製造方法，其特徵在於：

螺母的坯件在製造完成後，在靠近其頂部處具有承載簧圈安裝環片的臺階和高於安裝環片厚度的臺階側壁，並在安裝環片放置在臺階上後，通過衝模擠壓金屬材料，使臺階側壁的金屬材料轉移，在安裝環片之上形成槽壁，所述槽壁和臺階壓緊安裝環片固定簧圈；

當所述簧圈的安裝環片內側具有多個翻起的彈性片，所述彈性片形成所述鎖部，彈性片的自由端端部為向螺母孔內翹的鎖端而與螺杆上的與鎖部配合的槽配合時，在所述槽壁和臺階壓緊安裝環片固定簧圈後，對簧圈凸出在螺母孔內的部分斷料、上翻形成所述彈性片，或所述彈性片及其鎖端這部分在簧圈被放置在所述臺階上前已經形成而未被上翻，在簧圈被固定後，對這部分進行上翻而形成所述彈性片，或者這部分也已經上翻，只需將鎖簧放置在臺階上進行上述固定。

螺母孔上端處承載簧圈安裝環片的臺階處設有所述下沉圈可供彈性片下傾部位進入。

當所述簧圈的安裝環片內側具有與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片，所述彈性片形成所述鎖部，所述彈性片的上端成鎖端時，在所述槽壁和臺階壓緊安裝環片固定簧圈後，對簧圈凸出在螺母孔內的部分斷料、順螺紋壓形、上端上翹壓形而形成所述彈性片，或所述彈性片在簧圈被放置在所述臺階上前已經形成；

當所述簧圈的安裝環片內側具有與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片，所述彈性片形成所述鎖部，所述彈性片的內側邊具有鎖齒時，所述鎖齒在簧圈被放置在所述臺階上前已經形成，在所述槽壁和臺階壓緊安裝環片固定簧圈後，對簧圈凸出在螺母孔內的部分順螺紋壓形，或順螺紋壓形在簧圈被放置在所述臺階上前也已經完成。

進一步地，所述簧圈的安裝環片外側具有缺口，在通過衝模擠壓金屬材料，使臺階側壁的金屬材料轉移，在安裝環片之上形成槽壁時，也使得臺階側壁處的金屬材料轉移進入到缺口處形成周向的定位結構。

本發明再一個所要解決的技術問題是提供上述緊固件的鎖定和解鎖方法，為此，本發明採用以下技術方案：

一種緊固件的鎖定和解鎖方法，其特徵在於它分別具有以下步驟：

當所述簧圈包括安裝環片以及處在安裝環片內側的與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片，所述彈性片的傾斜角度和螺紋升角不同，所述彈性片能卡入螺杆的螺紋槽中並順螺紋旋入，所述彈性片形成所述鎖部，所述彈性片的內側邊具有鎖齒，所述鎖齒與螺杆螺紋槽底部的齒槽嚙合；所述鎖簧設置彈性片的部位的寬度窄，形成可形變的彈性橫梁；

在緊固時，鎖部因具有彈性而能在螺紋槽底部齒槽表面跳動滑過，在完全緊固後，利用彈性橫梁的彈性而加固彈性片對螺杆的夾緊，使得所述彈性片內側邊的鎖齒與螺杆螺紋槽底部齒槽緊密嚙合，同時利用所述彈性片傾斜角度與螺杆螺紋的角度不同，使得彈性片卡入螺旋槽壁擠緊配合，形成鎖定，以保證在激烈震動、地震、風震下無法反向轉動而螺母不會松出；在解鎖時，反向擰動螺母，當彈性橫梁的彈性力被克服而形變時，所述鎖齒滑出齒槽，得以解鎖而能擰動螺母。

進一步地，所述的鎖齒可以是逆時方向直齒的斜角齒或逆時方向角度偏小的斜角齒，使解鎖反向轉動所需要的扭力大於正向緊固旋緊所需要的扭力。

當所述簧圈包括安裝環片以及處在安裝環片內側的與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片，所述彈性片的傾斜角度和螺紋升角不同，所述彈性片能卡入螺杆的螺紋槽中並順螺紋旋入，所述彈性片形成所述鎖部，所述彈性片的上端向上翹起成鎖端而與螺杆上的與鎖部配合的槽配合；

在緊固時，鎖部利用彈性片的彈性而能在螺紋槽壁表面跳動滑過，在緊固完成後，鎖端卡入最終落入的螺杆上與鎖部配合的槽，同時利用所述彈性片與螺紋的角度不同，使得彈性片和螺紋槽槽壁之間卡入擠緊配合，形成鎖定，無法反向轉動；在解鎖時，將帶有可頂入螺母與螺杆外側之間的圈狀工具從所述螺母與螺杆外側之間將上述鎖端壓出槽，進行解鎖而能反向旋動螺母。

當所述簧圈包括安裝環片以及處在安裝環片內側的多個翻起的彈性片，所述彈性片形成所述鎖部，彈性片的自由端端部為向螺母孔內翹的鎖端而與螺杆上的與鎖部配合的槽配合；

在緊固時，鎖部利用彈性片的彈性而能在螺杆表面跳動滑過，在緊固完成後，向內翹的鎖端卡入最終落入的螺杆上與鎖部配合的槽，形成鎖定，以保證在激烈震動、地震、風震下無法反向轉動而螺母不會松出；在解鎖時，將工具從槽的口部通入槽內而壓迫上述向內翹的鎖端，進行解鎖而能反向旋動螺母。

由於採用本發明的技術方案，本發明所提供的緊固件能通過鎖定結構長期防止鬆動，能免除採用電焊焊死而又能夠拆卸，可重複使用且適於自動化安裝；同時，本發明結構適於冷鐓衝壓製造，強度大、成本低。

附圖說明

圖1為本發明緊固件實施例1簧圈的俯視圖。

圖2為本發明緊固件實施例1安裝簧圈的螺母的俯視圖。

圖3為本發明緊固件實施例1安裝簧圈的螺母的剖視圖。

圖4為本發明緊固件實施例1連接螺杆後的俯視圖。

圖5為本發明緊固件實施例2簧圈的俯視圖。

圖6為本發明緊固件實施例2安裝簧圈的螺母的俯視圖。

圖7為本發明緊固件實施例2安裝簧圈的螺母的剖視圖。

圖8為本發明緊固件實施例2連接螺杆後的俯視圖。

圖9為本發明緊固件實施例3簧圈的俯視圖。

圖10為本發明緊固件實施例3安裝簧圈的螺母的俯視圖。

圖11為本發明緊固件實施例3安裝簧圈的螺母的剖視圖。

圖12為本發明緊固件實施例3連接螺杆後的俯視圖。

圖13為實施例1、3所用的螺杆的主視圖。

圖14為實施例1、3所用的螺杆的附視圖。

圖15為實施例2所用的螺杆的主視圖。

圖16為實施例2所用的螺杆的另一種實施方式的主視圖。

具體實施方式

實施例1，參照附圖1-4、13、14。

本發明所提供的緊固件，包括螺母1，可鎖住螺杆2的簧圈31，所述簧圈31被固定在螺母1上靠近頂部處並環繞螺母孔10，所述簧圈31設置有彈性的鎖部，並利用所述彈性的鎖部和螺杆上的與所述鎖部配合的部位配合將螺母1和螺杆2鎖住。

所述簧圈31包括安裝環片311以及處在安裝環片311內側的多個翻起的彈性片312，所述彈性片形成所述鎖部，彈性片312的自由端端部313為向螺母孔10內翹的鎖端而與螺杆2上的與鎖部配合的槽21配合，鎖住螺杆2。

所述螺杆上的槽21為在螺杆表面沿螺杆軸向的槽，在螺杆表面沿圓周方向均布有多條槽21，優選所述彈性片的數量和槽21的數量相等，鎖端的間距也和槽21的間距一致，槽21利用被斷開的螺紋端面作為槽壁，其上端具有口部211，使得工具能夠從所述口部211通入而作用於所述鎖端313，進行解鎖。

本實施例緊固件鎖定和解鎖方法為：

在緊固時，隨著螺母在旋緊方向上的旋轉，鎖部312利用彈性片的彈性而能在螺杆表面跳動滑過，在緊固完成後，向內翹的鎖端313卡入最終落入的螺杆2上與鎖部312配合的槽21，形成鎖定，鎖住螺杆，以保證在激烈震動、地震、風震下無法反向轉動而螺母不會松出；在解鎖時，將工具從所述口部通入槽內將上述向內翹的鎖端313頂開，進行解鎖而能反向旋動螺母。

製造時，螺母的坯件在製造完成後，在靠近所述螺母孔上端處具有承載簧圈安裝環片311的臺階11和高於安裝環片厚度的臺階側壁，並在安裝環片311放置在臺階上後，通過衝模擠壓金屬材料，使臺階側壁的金屬材料轉移，在安裝環片之上形成槽壁12，所述槽壁12和臺階11壓緊安裝環片311固定簧圈31。

所述簧圈31的安裝環片31外側具有缺口314，通過擠壓金屬材料使其轉移而形成槽壁12時，也使得臺階側壁處的金屬材料轉移進入到缺口314處形成周向的定位結構。

在所述槽壁12和臺階11壓緊安裝環片311固定簧圈31後，對簧圈凸出在螺母孔內的部分斷料、上翻形成所述彈性片312，此時螺母成為成型簧圈31的一個步驟上的工裝。

或者，所述彈性片312及其鎖端313這部分在簧圈3被放置在所述臺階11上前已經形成而還未被上翻，這可採用傳統的衝床分步工序完成，在簧圈31被固定後，對這部分進行上翻而形成所述彈性片，或者彈性片也已經上翻，只需將其固定在螺母上。

實施例2，參照附圖5-8、15、16。

本發明所提供的緊固件，包括螺母1，可鎖住螺杆2的簧圈32，所述簧圈32被固定在螺母1上靠近頂部處並環繞螺母孔10，所述簧圈32設置有彈性的鎖部，並利用所述彈性的鎖部和螺杆上的與所述鎖部配合的部位配合將螺母1和螺杆2鎖住。

所述簧圈32包括安裝環片321以及處在安裝環片內側可減少旋入阻力的與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片322，所述彈性片322一端上翹一端下傾，彈性片322的傾斜角度和螺紋升角不同，一般大於螺紋的升角，所述彈性片322能利用其上下方向上的彈性及其傾斜而卡入螺杆的螺紋槽中並順螺紋旋入，所述彈性片322形成所述鎖部，所述彈性片的內側邊具有鎖齒323，所述鎖齒323與螺杆螺紋槽底部的齒槽23a嚙合（見圖15），鎖住螺杆2，當螺杆的直徑較大時，更優選在螺杆螺紋的頂部設置齒槽23b, 所述鎖齒323與齒槽23b嚙合（見圖16）。

所述螺母孔上端處具有承載簧圈安裝環片321的臺階11，臺階11的外側處設有供彈性片322下傾的下沉圈110，確保彈性片322滿足與螺杆螺紋同向傾斜的角度。

所述簧圈設置彈性片322的部位的寬度窄，形成可形變的彈性橫梁324。

所述彈性片322的端部設有導入螺紋槽的圓角325。

本實施例緊固件鎖定和解鎖方法為：

在緊固時，隨著螺母在旋緊方向上的旋轉，鎖部322能利用其上下方向上的彈性及其傾斜而卡入螺杆的螺紋槽中並順螺紋旋入，鎖部322因具有彈性，其鎖齒323而能在螺紋槽底部齒槽表面跳動滑過，不同鎖部之間的間距要比螺杆的橫向尺寸小，在完全緊固後，利用彈性橫梁324的彈性而加固彈性片322對螺杆2的夾緊，使得所述彈性片內側邊的鎖齒323與螺杆螺紋槽底部齒槽23緊密嚙合，同時利用所述彈性片322傾斜角度與螺杆螺紋的角度不同即為上下方向上的彈性，使得彈性片322卡入螺旋槽壁擠緊配合，形成鎖定，鎖住螺杆2，以保證在在激烈震動、地震、風震下無法反向轉動而螺母不會松出；在解鎖時，反向擰動螺母，當彈性橫梁324的彈性力被克服而彈性形變時，所述鎖齒323滑出齒槽23，得以解鎖而能擰動螺母。

所述的鎖齒323可以是逆時方向直齒的斜角齒或逆時方向角度偏小的斜角齒，使解鎖反向轉動所需要的扭力大於正向緊固旋緊所需要的扭力。也可選擇呈正三角的對稱齒。但優先選擇為逆時方向角度偏小的斜角齒，使拆卸時只要扭力足夠大時即可使鎖齒通過彈性體彈出退出嚙合，對稱齒的防松效果會差些。

製造時，螺母的坯件在製造完成後，在靠近所述螺母孔上端處具有承載簧圈安裝環片321的臺階11和高於安裝環片厚度的臺階側壁，並在安裝環片321放置在臺階上後，其彈性片322下傾部位進入下沉圈，通過衝模擠壓金屬材料，使臺階側壁的金屬材料轉移，在安裝環片321之上形成槽壁12，所述槽壁12和臺階11壓緊安裝環片321固定簧圈32。

在形成槽壁12時，對於彈性橫梁324不應壓住並在其外側留有形變空間13。

所述鎖齒323在簧圈32被放置在所述臺階11上前已經形成，在所述槽壁12和臺階11壓緊安裝環片固定簧圈後，對簧圈凸出在螺母孔10內的部分順螺紋壓形形成所述傾斜的彈簧片322，或順螺紋壓形在簧圈被放置在所述臺階上前也已經完成。

實施例3，參照附圖9-14。

本發明所提供的緊固件，包括螺母1，可鎖住螺杆2的簧圈33，所述簧圈32被固定在螺母1上靠近頂部處並環繞螺母孔10，所述簧圈33設置有彈性的鎖部，並利用所述彈性的鎖部和螺杆上的與所述鎖部配合的部位配合將螺母1和螺杆2鎖住。

所述簧圈3包括安裝環片331以及處在安裝環片內側的與螺杆螺紋同向傾斜的多段彈性片332，使安裝時順螺紋旋入時較好地減輕阻力，彈性片332的傾斜角度和螺紋升角不同，一般大於螺紋的升角，所述彈性片332能利用其上下方向上的彈性及其傾斜而卡入螺杆的螺紋槽中並順螺紋旋入，所述彈性片332形成所述鎖部，所述彈性片332呈懸臂狀，上端成鎖端333而與螺杆上的與鎖部配合的槽21配合，鎖住螺杆2。

所述螺母孔上端處具有承載簧圈安裝環片331的臺階11，臺階11的外側處設有供彈性片332下傾的下沉圈110，確保彈性片332滿足與螺杆螺紋同向傾斜的角度，滿足安裝時能輕鬆順螺紋旋入。

所述螺杆上的槽21為在螺杆表面沿螺杆軸向的槽，在螺杆表面沿圓周方向均布有多條槽21，鎖端333的間距也和槽21的間距一致，槽21利用被斷開的螺紋端面作為槽壁，其上端具有口部211，使得帶有可頂入螺母12與螺杆外側之間的圈狀工具下壓所述鎖端333，進行解鎖。

所述彈性片332可以延伸自安裝環片內側的彈性片基片，基片的頭部設有導入螺紋槽的圓角334。

本實施例緊固件鎖定和解鎖方法為：

在緊固時，隨著螺母在旋緊方向上的旋轉，鎖部333利用彈性片的彈性而能在螺杆螺紋槽的槽壁表面跳動滑過，在緊固完成後，鎖端333卡入最終落入的螺杆2上與鎖部332配合的槽21，同時利用所述彈性片332與螺紋的角度不同，使得彈性片33和槽螺紋槽壁之間卡入擠緊配合，形成鎖定，無法反向轉動，鎖住螺杆，以保證在激烈震動、地震、風震下無法反向轉動而螺母不會松出；在解鎖時，將帶有可頂入螺母12與螺杆外側之間的圈狀工具從螺母12與螺杆外側之間將上述鎖端333壓出槽21，進行解鎖而能反向旋動螺母，或者，帶有可頂入螺母12與螺杆外側之間的圈狀工具與擰螺母套筒鈑手組合工具在壓迫上述鎖端333的同時，進行解鎖而能反向旋動螺母。

製造時，螺母的坯件在製造完成後，在靠近所述螺母孔上端處具有承載簧圈安裝環片331的臺階11和高於安裝環片厚度的臺階側壁，並在安裝環片331放置在臺階上後，其彈性片332下傾部位進入下沉圈，通過衝模擠壓金屬材料，使臺階側壁的金屬材料轉移，在安裝環片之上形成槽壁12，所述槽壁12和臺階11壓緊安裝環片331固定簧圈33。

所述簧圈33的安裝環片31外側具有缺口335，通過擠壓金屬材料使其轉移而形成槽壁12時，也使得臺階側壁處的金屬材料轉移進入到缺口335處形成周向的定位結構。

在所述槽壁12和臺階11壓緊安裝環片311固定簧圈33後，對簧圈33凸出在螺母孔內的部分斷料、順螺紋壓形、上端上翹壓形而形成所述彈性片332，或所述彈性片在簧圈被放置在所述臺階11上前已經形成；只需將其固定在螺母上。

以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的結構特徵並不局限於此，任何本領域的技術人員在本發明的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的保護範圍之中。